Тропические циклоны

курсовая работа

1.2 Причины и закономерности возникновения тропических циклонов

Тропические циклоны возникают главным образом во внутритропической зоне конвергенции над перегретыми океаническими площадями. При этом такая зона конвергенции должна находиться не менее чем в 5° от экватора (в подавляющем большинстве случаев не менее чем в 10° от экватора), чтобы отклоняющая сила вращения Земли (сила Кориолиса) была достаточно велика.

Тропические циклоны, как и внетропические, возникают при неустойчивости атмосферы, наличии зоны низкого давления, окружённой воздушными массами с нормальным или повышенным давлением (антициклонами). Такая ситуация возникает при нагревании воздуха на значительной территории, что понижает его плотность и, соответственно, атмосферное давление. Насыщение воздуха влагой хоть и незначительно, но тоже понижает плотность воздушной смеси. Возникающие локальные воздушные потоки, ориентируясь в направлении постоянных атмосферных потоков и под воздействием сил Кориолиса, начинают закручиваться в спираль. Чередующиеся участки холодного и тёплого воздуха, разделённые фронтами, по этой спирали начинают втягиваться в образовавшуюся зону пониженного давления. Так возникают циклоны. Тёплый влажный воздух при этом поднимается вверх, преодолевает точку росы, выделяет теплоту конденсации и продолжает двигаться вверх, отклоняясь и расходясь по сторонам [12].

Когда циклон уже набрал силу, непрерывное пополнение энергии происходит за счет подъёма больших масс теплого воздуха и скрытой теплоты конденсации. Однако возникают вопросы по поводу механизма зарождения циклона. Локальные перепады температуры и давления в тропиках не настолько велики, чтобы только эти факторы могли сыграть решающую роль в возникновении циклона, столь значительно ускорить воздушные потоки.

Вероятно, в районе зарождения тропических циклонов складывается следующая ситуация. Отсутствие сколько-нибудь существенных движений воздушных потоков (так называемое "затишье перед бурей") создаёт условия для прогревания воздуха и насыщения его влагой над водной поверхностью. Постепенно влажный тёплый воздух поднимается на всё большую высоту. Расширяясь и охлаждаясь, влажный воздух достигает точки росы и в условиях безветрия остаётся в состоянии переохлаждённого пара, продолжая всё больше охлаждаться (тем самым создаются условия для лавинообразной конденсации за счёт нейтрализации охлаждённым воздухом скрытой теплоты конденсации). Недостаточное количество центров конденсации (пылинок, солевых частиц) здесь тоже имеет значение. Нарушить это неустойчивое состояние может даже незначительный поток воздуха. Начавшийся процесс конденсации вызывает резкое локальное понижение давления. Туда устремляются уже более быстрые потоки, всё более ускоряя процесс конденсации, вовлекая всё новые и новые воздушные массы с переохлаждённым паром. Затишье вдруг сменяется шквальным ветром (шквалом). Причину этого шквалистого ускорения потоков невозможно было бы объяснить только подъёмом тёплого влажного воздуха. Когда тропический циклон уже сформируется, перепады температуры и давления на разных высотах и процессы выделения скрытой теплоты конденсации (то есть вся запасённая потенциальная энергия) будут играть уже существенную роль в развитии циклона [6.

Делись добром ;)